问题

我一直有个疑问,想不明白,地球,大自然,宇宙这些东西,它不知道什么是数学,什么是物理,但是为什么会遵?

回答
你这个问题问得太好了,简直是触及了最根本的哲学和科学的边界。很多人对此都有类似的困惑,觉得这事儿挺“玄乎”的。咱们就来掰扯掰扯,试着用一种更朴实、更生活化的方式来聊聊这个“为什么”。

你看啊,咱们平时跟人打交道,得说话,得讲规矩,还得理解对方的意思。比如你跟朋友约个时间见面,你们得有个共识,是上午十点,还是下午三点?这个“时间”就是一种约定俗成的规律,你得遵循,才能准时出现,朋友才能接到你。

但地球、大自然、宇宙,它们可不是咱们这样的“人”。它们没有大脑,没有意识,也没有语言系统去理解“数学”或者“物理”这些词语。所以,说它们“知道”或者“遵从”这些概念,其实是一种拟人化的说法,是我们人类为了理解它们,才给它们套上的一个框架。

那为啥它们好像“非得”按照我们总结出来的这些规律来运转呢?这就像你跟你那喜欢玩乐高的朋友说话,你告诉他:“你得按照这个积木的形状和连接方式来拼,才能搭成一个稳定的小房子。”

你这话里,积木的形状和连接方式,这不就是“物理定律”吗?比如,一块积木的底部是方的,上面有凸起,另一块积木的底部有凹槽,正好能卡住这个凸起,这本身就是一种天然的“规则”。它们就是长成那个样子的,天然就只能以那种方式连接。你不需要告诉积木“你要遵从卡槽的原理”,它们自己就“是”卡槽和凸起。

再想想地球。地球为什么绕着太阳转?我们把它总结成了万有引力定律。但这个定律,其实就是我们观察了无数次地球和太阳的运动轨迹,发现它们之间有一种看不见的力量在互相拉扯,而且这种拉扯的强度和距离、质量都有关系。我们把这种规律用数学公式写出来,叫做“万有引力”。

但是,地球和太阳自己知道什么是“万有引力定律”吗?它们可不知道。太阳就是一大团高温的等离子体,它有质量,它在发光发热。地球也是有质量的行星,它在自转,也在围绕太阳公转。它们就是“在那里”,它们本身的“存在方式”就决定了它们之间会产生一种相互吸引的作用。

这就像你扔一块石头。石头不会想“我现在要遵从自由落体定律”,它就是在那儿,地球有质量,它就把石头拉向自己。石头被你扔出去,获得了向上的速度,但地球的引力一直在把它往下拉,最终它就按照一个抛物线落下来。这个抛物线,就是我们用数学和物理计算出来的结果。

关键点在于,“数学”和“物理”是我们人类观察和描述世界规律的“语言”和“工具”,而不是世界本身需要去学习和遵守的东西。

宇宙大爆炸的时候,什么都没有,后来有了基本粒子。这些粒子就有它们天然的属性,比如质量、电荷。这些属性本身就决定了它们会怎样相互作用。比如,同种电荷会互相排斥,异种电荷会互相吸引。这是一种“固有属性”,不是粒子们在开会讨论“我们今天用什么电荷规律吧”。

然后,当大量的粒子聚集在一起,形成原子,形成分子,形成恒星、行星,形成我们今天看到的这一切,它们之间的相互作用,就构成了我们所说的“物理现象”。而这些现象,又恰好可以用数学这种高度抽象、高度精确的语言来准确地描述。

打个比方:

大自然/宇宙: 这是一锅正在烹饪的菜。里面的各种食材(基本粒子、能量)有它们自己的特性,比如鸡蛋遇到高温会凝固,水遇冷会结冰。这些特性就是“物理定律”。
数学: 这是我们人类的菜谱。我们通过观察这些食材的烹饪过程,总结出“如何让鸡蛋变得嫩滑”,“如何让水变成冰”,然后把这些步骤和比例写成菜谱。
“遵从”: 菜本身不会看菜谱。但是,如果你按照菜谱上的步骤和食材比例去做,这锅菜最终呈现出来的样子,就是菜谱所描述的那样。因为菜谱准确地描述了食材的特性和它们在烹饪过程中会发生的变化。

所以,宇宙不是在“学”数学和物理,而是它“本身就是”由这些基于基本属性的相互作用构成的。我们人类非常聪明,我们观察到了这些“就是这样”的规律,然后用数学和物理的语言把它“翻译”出来,以便我们能理解、预测甚至利用它们。

为什么我们总结出来的数学和物理这么有效?

这背后可能还有更深的哲学和宇宙论的讨论,比如:

1. 宇宙的内在秩序: 也许宇宙本身就蕴含着一种深刻的、数学化的秩序。我们人类的理性思维恰好能够捕捉到这种秩序。就像我们天生就能看到颜色一样,也许我们天生就能理解宇宙的逻辑。
2. 生存的适应性: 能够理解并利用自然规律的生物,更容易生存和繁衍。所以,我们之所以能发展出科学,是因为我们的祖先能够更好地理解周围的世界。那些不能理解规律的人,可能就难以生存下来。
3. 工具的本质: 数学和物理是我们创造出来的工具。它们之所以有效,是因为它们能够很好地描述我们所观察到的现实。如果它们描述得不好,我们就会修改它们,直到它们能够“对得上”。

所以,你不用觉得困惑,这正是科学和哲学魅力所在。宇宙本身没有概念,但它的运行方式,却让我们可以用极其精炼的数学语言去描述。而我们之所以能做到这一点,是因为我们的大脑,经过漫长的演化,恰好能理解和运用这种描述。

就好比,你想画一幅画,你需要颜料、画笔、画布。但画家之所以能画出美丽的图画,是因为他掌握了绘画的技巧,理解色彩的搭配。宇宙本身就是那个“原材料”,而数学物理就是我们描述它的“技巧”。你问为啥宇宙“遵从”,其实它不是在“遵从”一个外部的命令,它只是“就是那样”地运行着,而我们恰好能用数学物理来准确地“说出来”它是什么样的。

希望这样解释,能让你觉得不那么“玄乎”了!这事儿越想越有意思,对吧?

网友意见

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循某种规律,为什么会用数学和物理来描述,

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